基于阶梯波参考信号的改进型正交锁定放大

对以阶梯波作为参考信号的正交锁定放大的探测精度进行了建模分析,基于硬件简单原则给出了以阶梯波作为参考信号的正交锁定放大信号检测方法的实现策略。综合考虑参考波形的失真度与采样率之间的关系,对比分析了基于面积等效法和特定谐波消去法的阶梯波合成方法。根据阶梯波参考信号对采集电路相位精度的要求及待检测信号的周期性,提出了匹配采样技术。实测结果表明：采用现场可编程门阵列（Field programmable gate array,FPGA）实现所提出的正交锁定放大,方法简单、硬件要求低、可用于识别不同异常体。改进后方法的误差为0.7%-7%,与以方波为参考信号的正交锁定放大相比,提高了探测精度。

应用于微弱涡流信号检测的正交锁定放大器设计

涡流检测是一种广泛应用的常规无损检测技术,涡流传感器输出微弱信号的检测是整个系统的关键。设计了一种基于互相关原理的模拟正交锁定放大器,其采用数字频率合成器AD9854发生正交参考信号,通过模拟乘法器AD734进行互相关运算,利用低通滤波器MAX291获得的同相直流分量和正交直流分量。对两路直流分量进行运算,可以得到涡流信号幅度和相位的变化量,从而判定待测对象的特征。通过涡流检测试验应用,结果表明,该放大器可方便地应用于涡流检测系统中,性能可靠,工作频率可达5 MHz。

基于正交锁定差分放大器的巨磁阻抗(GMI)磁传感器

基于非晶丝的巨磁阻抗(GMI)效应,利用CoFeBSi非晶丝作为敏感材料,采用正交锁定放大电路和仪用放大器作为信号调理电路,设计了一种差分式高灵敏度GMI磁传感器。介绍了巨磁阻抗效应的基本概念和双非晶丝差分结构的磁敏探头,分析了基于正交锁定差分放大技术的信号调理电路的工作原理,并结合非晶丝两端输出信号的幅度和相位特性,提出了正交锁定放大器输出包络的近似计算方法。实验结果表明:在-2.0 Oe^+2.0 Oe的量程内,该GMI磁传感器灵敏度可达748mV/Oe,线性误差为0.98%FS,且噪声平均功率谱密度约为0.8nT/Hz1/2。

正交锁定放大器在光声光谱测量中的应用

光声光谱是基于光声效应发展起来的具有灵敏度高、适应性强、应用范围广的一种新颖的光谱测量技术,在对不透明物、高反射、高散射性物质的研究及对分子激发态驰豫过程包括禁戒跃迁的研究、膜和催化剂表面结构及吸附作用的研究、光化学和环境监测分析等方面的研究中得到了广泛的应用。尤其是在材料科学、生物医学等领域显示出其优越性。然而,我们在测量绿叶等植物样品时出现了非唯一的结果,本文针对这种情况提出采用正交锁定放大器来测量植物样品的光声光谱。

基于Simplorer的正交矢量型锁定放大器的仿真与研究

提出了一种基于Simplorer7.0实现正交矢量型锁定放大器的仿真分析方法,并探讨了正交矢量型锁定放大器在芯片电泳非接触电导检测方面的应用,重点分析了相关参数,如激励信号频率,待测信号幅度、频率等,对芯片电泳谱检测的影响.仿真结果表明该正交矢量型锁定放大器具有卓越的微弱信号检测能力,能有效地实现芯片电泳信号的检测和拾取.

基于4倍频采样的数字正交FID信号检测技术

提出了基于4倍Lamor频率采样的数字正交锁相放大技术提取包络信号,该技术是根据开关型正交矢量锁定放大器的基本原理和三角函数的特征,通过4倍Lamor频率采样和数字叠加的方法,实现了信号正交与低通滤波功能。该数字正交方法较模拟正交法的优点是能够提高信号的信噪比,且电路设计简单。利用该法所设计的地面核磁共振找水仪采集系统在探寻地下水源中已得到验证与应用,在叠加次数仅为NUMIS系统1/2时,其信噪比至少提高0.5倍。该方法提高了仪器的工作效率和对信号参数的提取精度。

基于FPGA+DSP的浅地表频域电磁探测数字处理系统

针对浅地表频域电磁探测对接收信号采集、传输和现场高效处理的要求,提出基于FPGA+DSP的浅地表频域电磁探测数字处理系统.在FPGA中实现数据采集、控制和传输FIFO(First Input First Output)模块,采用新式通用并行端口UPP(Universal Parallel Port)实现大数据传输,基于TMS320C6748平台,采用正交锁定放大方法,设计高效率数据处理算法,利用上位机软件通过RJ45网口对系统进行控制并显示结果.实测结果表明:该架构数字处理系统,对不同金属有着较强探测能力,加快了数据传输速率,缩短了系统工作时间,提高了工作效率.

基于AD9850和AD9854的涡流检测系统信号源设计

在涡流检测系统设计中,利用正交锁定放大器可以实现微弱信号的检测。DDS芯片AD9850和AD9854分别可以输出一路正弦信号和两路正交正弦信号。基于AD9850和AD9854设计的信号源,为涡流检测系统提供激励源,同时为正交锁定放大器提供正交参考信号。激励信号具有频率连续可调、频带范围宽和稳定性高等优点,参考信号具有正交性好和相位旋转灵活等优点。实验证明,该信号源可以在便携式智能涡流无损检测系统中方便应用。

一种基于特征电流信号检测的低压台区拓扑识别方法

阐述一种基于特征电流信号检测的低压台区拓扑识别方法,前处理采用正交矢量锁定放大器的方法提取特征频率的弱信号幅值;为进一步提高抗扰性,后处理采用频率合并、滑动窗检测、同步、解调等方法解码。仿真和现场结果表明,相比传统FFT方法,计算量和功耗大幅降低,便于在智能断路器、集中器等设备上实现。